并聯(lián)補償電容器的應用

1、并聯(lián)補償電容器的應用并聯(lián)補償電容器的應用甘肅省電力公司甘肅省電力公司2013.41【內(nèi)容提要內(nèi)容提要】 本章節(jié)主要介紹了并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識、并本章節(jié)主要介紹了并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識、并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造、高壓并聯(lián)電容器組常聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造、高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計及安裝、高壓并聯(lián)電容器運行問題、高壓規(guī)設(shè)計及安裝、高壓并聯(lián)電容器運行問題、高壓并聯(lián)電容器組配套設(shè)備、并聯(lián)電容器的階梯補償、并聯(lián)電容器組配套設(shè)備、并聯(lián)電容器的階梯補償、高壓并聯(lián)電容器的運行管理等內(nèi)容，通過本章節(jié)高壓并聯(lián)電容器的運行管理等內(nèi)容，通過本章節(jié)學習，使學員重點掌握高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)學習，使學員重點掌握高壓并聯(lián)電容器組常

2、規(guī)設(shè)計及安裝、高壓并聯(lián)電容器組配套設(shè)備、高壓并計及安裝、高壓并聯(lián)電容器組配套設(shè)備、高壓并聯(lián)電容器的運行管理；基本掌握并聯(lián)電容器基礎(chǔ)聯(lián)電容器的運行管理；基本掌握并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識、并聯(lián)電容器的階梯補償；知識、并聯(lián)電容器的階梯補償； 了解并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)了解并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu) 造和高壓并聯(lián)電容器運行問題。造和高壓并聯(lián)電容器運行問題。溫溫馨馨提提示示2第一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識 一、并聯(lián)電容器的作用一、并聯(lián)電容器的作用 并聯(lián)電容器是一種無功補償設(shè)備。通常并聯(lián)電容器是一種無功補償設(shè)備。通常（集中補償式）接在變電站的低壓母線上，其（集中補償式）接在變電站的低壓母線上，其

3、主要作用是補償系統(tǒng)的無功功率，提高功率因主要作用是補償系統(tǒng)的無功功率，提高功率因數(shù)，從而降低電能損耗、提高電壓質(zhì)量和設(shè)備數(shù)，從而降低電能損耗、提高電壓質(zhì)量和設(shè)備利用率。常與有載調(diào)壓變壓器配合使用。利用率。常與有載調(diào)壓變壓器配合使用。3二、并聯(lián)電容器的分類二、并聯(lián)電容器的分類按照電壓按照電壓等級等級低壓并聯(lián)電容器低壓并聯(lián)電容器高壓并聯(lián)電容器高壓并聯(lián)電容器第一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識4（二）高壓并聯(lián)電容器分類（二）高壓并聯(lián)電容器分類（6種）種）u殼式單元電容器u箱式高壓并聯(lián)電容器u集合式高壓并聯(lián)電容器u充氣式集合并聯(lián)電容器u自愈式電容器u靜止型動態(tài)無功功率補償裝置（SVC）第

4、一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識5三、并聯(lián)電容器型號表達式及含義三、并聯(lián)電容器型號表達式及含義W-W-戶外型，戶外型，G-G-高原型，戶內(nèi)型無字母高原型，戶內(nèi)型無字母1-1-單相，單相，3-3-三相三相額定容量，額定容量，KvarKvar額定電壓，額定電壓，KVKV；分子表示線電壓，分數(shù)；分子表示線電壓，分數(shù)值表示相電壓值表示相電壓設(shè)計序號，可略去設(shè)計序號，可略去M-M-全膜介質(zhì)，全膜介質(zhì)，MJ-MJ-金屬化膜，金屬化膜，MH-MH-集合式，集合式，F(xiàn)-F-膜紙復合介質(zhì)膜紙復合介質(zhì)A-A-芐基甲苯，芐基甲苯，B-B-異丙基聯(lián)苯，異丙基聯(lián)苯，F(xiàn)-F-二芳基二芳基乙烷，乙烷，G-G

5、-硅油，硅油，W-W-烷基苯烷基苯B-B-并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器第一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識6銘牌參數(shù)： 電容器名稱、型號、額定頻率，HZ、額定電壓，KV、額定電流，A、額定容量，kavr、實測電容量，uF、內(nèi)部元件串并聯(lián)數(shù)、重量，kg、環(huán)境溫度類別（例如：-40/A）；內(nèi)部有放電元件，以符號“ ”表示、內(nèi)部有熔絲的，以符號“ ”表示、編號、出廠年月、制造廠家。額定值：1.額定電壓（KV） 一般宜選擇以下額定電壓（kV）：6.3/3、6.6/3、7.2/3、10.5/3、11/3、12/3、11、12、20、21、22、24、38.5/3、40.5/3。也可根據(jù)實際需要選用

6、其他額定電壓。2.額定容量（kvar） 一般宜選擇以下額定容量（kvar）：（25）、50、100、200、334、1000、1200、1500、1667、1800。也可根據(jù)實際需要選用其他額定容量。四、高壓并聯(lián)電容器額定值及銘牌參數(shù)四、高壓并聯(lián)電容器額定值及銘牌參數(shù)第一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識7五、高壓并聯(lián)電容器技術(shù)性能五、高壓并聯(lián)電容器技術(shù)性能l 電容器偏差電容器偏差l 電容器損耗正切角電容器損耗正切角(tg)l 局部放電熄滅電壓局部放電熄滅電壓l 電氣強度電氣強度l 放電元件放電元件l 穩(wěn)態(tài)過電壓穩(wěn)態(tài)過電壓l 過渡過電壓過渡過電壓l 耐受涌流耐受涌流l 穩(wěn)態(tài)過電流穩(wěn)

7、態(tài)過電流l 絕緣水平絕緣水平第一節(jié)第一節(jié) 并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識并聯(lián)電容器基礎(chǔ)知識8第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造一、并聯(lián)電容器的基本原理一、并聯(lián)電容器的基本原理電容器的電容（F）：并聯(lián)電容器的容量(kvar) ：電容器的損耗功率（W） ：dAC3210f2CUQtan10f232CUP9 比特率是評價電容器技術(shù)經(jīng)濟性能的綜合性指標，單位體積（或質(zhì)量）所儲能量 (無功功率)作為并聯(lián)電容器的比特性，常用公斤/千乏或千乏/公斤來表示。 對平板電容器，當外施電壓為U 時，單位體積的比特性為： 二、電容器的比特性二、電容器的比特性22d/EACUVQ2E比特性主要取決于儲能

8、因數(shù) ，如能選用 高的介質(zhì)，特別是能在高場強下長期運行的介質(zhì)，就可以大大降低電容器尺寸與重量。 10第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造u電容器液體介質(zhì) 二芳基乙烷（又稱S油）和C01(芐基甲苯)，少量使用SAS40和IPB(異丙基聯(lián)苯)u電容器固體介質(zhì) 膜（聚丙烯）紙復合結(jié)構(gòu)（二膜一紙）及全膜結(jié)構(gòu)（二膜或三膜）三、電力電容器的絕緣介質(zhì)（三、電力電容器的絕緣介質(zhì)（2種）種）電力電容器的絕緣介電力電容器的絕緣介質(zhì)質(zhì)11第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造四、并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)四、并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu) 并聯(lián)電容器主要由芯子、外殼、出線結(jié)構(gòu)進行裝配，經(jīng)過

9、真空干燥浸漬處理和密封即成電容器。 12第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造四、并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)四、并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)圖圖c為鋁箔電極不折邊不突出為鋁箔電極不折邊不突出 圖圖d為折邊不突出為折邊不突出 13第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造五、電容器的工作場強五、電容器的工作場強 絕緣材料的壽命和場強的關(guān)系為=AE-（其中A常數(shù)； 交流電壓時，取59；直流電壓時，取814；），可見場強高，絕緣材料的壽命就低，但可以降低成本。 當壓緊系數(shù)（元件極板間介質(zhì)的名義厚度與壓緊后的實際厚度之比）換算至K=1時的高壓并聯(lián)電容器平均設(shè)計場強為:膜紙結(jié)構(gòu)38

10、kV/mm,全膜結(jié)構(gòu)57kV/mm ；集合式高壓并聯(lián)電容器設(shè)計場強比小單臺電容低5%10%。 14第二節(jié)第二節(jié) 并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造并聯(lián)電容器基本原理及構(gòu)造第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計15一、并聯(lián)電容器容量的確定一、并聯(lián)電容器容量的確定 國家電網(wǎng)公司所屬的各級電網(wǎng)企業(yè)、并網(wǎng)運行的發(fā)電企業(yè)、電力用戶在配置無功補償設(shè)備時均應嚴格按照Q/GDW212-2008國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置技術(shù)原則進行配置。具體配置詳見第一章。第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計投切裝置投切裝置 斷路器斷路器隔離開關(guān)等隔離開關(guān)等 控制、測量、控制、測量

11、、保護裝置保護裝置 包括并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器、過電壓保護裝置包括并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器、過電壓保護裝置、放電裝置、單臺電容器保護熔斷器、氧化鋅避、放電裝置、單臺電容器保護熔斷器、氧化鋅避雷器、接地刀閘、構(gòu)架等雷器、接地刀閘、構(gòu)架等 電壓、電流變比設(shè)備，測量儀表、繼電電壓、電流變比設(shè)備，測量儀表、繼電器保護、自動控制裝置器保護、自動控制裝置 （一）并聯(lián)電容器的組成元件（一）并聯(lián)電容器的組成元件 主功能裝置主功能裝置 16二、并聯(lián)電容器裝置組件二、并聯(lián)電容器裝置組件 并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器: :產(chǎn)生相位超前于電網(wǎng)電壓的無功電流，提產(chǎn)生相位超前于電網(wǎng)電壓的無功電流，提高電網(wǎng)功率因數(shù)。高電網(wǎng)功率因數(shù)。

12、 串聯(lián)電抗器串聯(lián)電抗器：抑制合閘涌流，抑制電網(wǎng)諧波。抑制合閘涌流，抑制電網(wǎng)諧波。 放電裝置放電裝置：泄放電容器的儲能，提供繼電保護信號。泄放電容器的儲能，提供繼電保護信號。 氧化鋅避雷器及過電壓保護裝置氧化鋅避雷器及過電壓保護裝置：抑制操作過電壓。抑制操作過電壓。 單臺電容器保護熔斷器單臺電容器保護熔斷器：為無內(nèi)熔絲電容器的極間短為無內(nèi)熔絲電容器的極間短路提供快速保護。路提供快速保護。 接地刀閘接地刀閘：用于檢修時的安全接地。用于檢修時的安全接地。 導體、支柱絕緣子、構(gòu)架等導體、支柱絕緣子、構(gòu)架等：構(gòu)成裝置的承重體系、構(gòu)成裝置的承重體系、電流回路。電流回路。 其他（如電流互感器等）：其他（如電

13、流互感器等）：根據(jù)設(shè)計需要，作為電容根據(jù)設(shè)計需要，作為電容器組內(nèi)部故障保護的信號監(jiān)測單元。器組內(nèi)部故障保護的信號監(jiān)測單元。（二）并聯(lián)電容器裝置中各元件的作用（二）并聯(lián)電容器裝置中各元件的作用17第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計 電容器組接線方式有星形接線和三角形。 實際運行經(jīng)驗表明，三角形接線的電容器組其損壞率遠高于星形接線，爆炸起火的事故大多發(fā)生在三角形接線的電容器組。這是因為三角形接線的電容器組當電容器發(fā)生極間擊穿時，會造成電源的相間短路，較大的短路電流流過故障電容器會造成較大的沖擊波而使電容器外殼爆破而起火。而星形接線電容器組，當電容器極間發(fā)生擊穿不會形成相

14、間短路。即使發(fā)生電容器的極間擊穿，其故障電流只有電容器組相電流的3倍，比起相間短路時故障電流要小得多。因此，目前高壓并聯(lián)電容器組接線只采用星形接線。三、并聯(lián)電容器接線方式三、并聯(lián)電容器接線方式18第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計常規(guī)保護常規(guī)保護 過電壓保護、失電壓保護、過電過電壓保護、失電壓保護、過電流保護、速斷保護。流保護、速斷保護。 并聯(lián)電容器整組內(nèi)部故障保護并聯(lián)電容器整組內(nèi)部故障保護開口三角電開口三角電壓、差動電壓、中性線不平衡電流、橋差電流、壓、差動電壓、中性線不平衡電流、橋差電流、單相接地保護。單相接地保護。并聯(lián)電容器單臺內(nèi)部故障保護并聯(lián)電容器單臺內(nèi)部故

15、障保護有熔斷器保有熔斷器保護。護。 并聯(lián)電容器元件故障保護并聯(lián)電容器元件故障保護有內(nèi)熔絲保護。有內(nèi)熔絲保護。電容器組的操作過電壓保護電容器組的操作過電壓保護電容器組限制電容器組限制操作過電壓的主要手段是加裝避雷器，通常選用操作過電壓的主要手段是加裝避雷器，通常選用電容器組專用的無間隙氧化鋅避雷器。電容器組專用的無間隙氧化鋅避雷器。四、并聯(lián)電容器裝置的保護配置四、并聯(lián)電容器裝置的保護配置19第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計（一）（一）電容器的布置和安裝電容器的布置和安裝：電容器裝置的構(gòu)架設(shè)計應便于維：電容器裝置的構(gòu)架設(shè)計應便于維護和更換設(shè)備，分層布置不宜超過三層，每

16、層不應超過兩排，護和更換設(shè)備，分層布置不宜超過三層，每層不應超過兩排，四周及層間不應設(shè)置隔板。四周及層間不應設(shè)置隔板。 五、并聯(lián)電容器及配套裝置安裝五、并聯(lián)電容器及配套裝置安裝名稱電容器(戶外、戶內(nèi))電容器底部距地面框架頂部至屋頂凈距間距排間距離戶外戶內(nèi)最小尺寸1002003002001000 裝置應設(shè)維護通道，其寬度（凈距）不應小于裝置應設(shè)維護通道，其寬度（凈距）不應小于1200 mm，維護，維護通道與電容器之間應設(shè)置網(wǎng)狀遮攔。電容器構(gòu)架與墻或構(gòu)架之間設(shè)置通道與電容器之間應設(shè)置網(wǎng)狀遮攔。電容器構(gòu)架與墻或構(gòu)架之間設(shè)置檢修通道時，其寬度不應小于檢修通道時，其寬度不應小于1000 mm。單臺電容器

17、套管與母線應。單臺電容器套管與母線應使用軟導線連接。不得利用電容器套管支撐母線。單套管電容器組的使用軟導線連接。不得利用電容器套管支撐母線。單套管電容器組的接殼導線，應由接線端子的連接線引出。接殼導線，應由接線端子的連接線引出。20第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計（二）串聯(lián)電抗器的選擇布置：（二）串聯(lián)電抗器的選擇布置：串聯(lián)電抗器的電抗率即每相額定感抗與串聯(lián)電抗器的電抗率即每相額定感抗與額定容抗百分比（額定容抗百分比（% %）。電抗器的接線位置是干式空心串聯(lián)電抗器宜接）。電抗器的接線位置是干式空心串聯(lián)電抗器宜接在裝置電源側(cè)；鐵心串聯(lián)電抗器宜接在中性點側(cè)。在裝置電源側(cè)

18、；鐵心串聯(lián)電抗器宜接在中性點側(cè)。 五、并聯(lián)電容器及配套裝置安裝五、并聯(lián)電容器及配套裝置安裝電抗器的布置方式電抗器的布置方式 干式空心串聯(lián)電抗器的布置推薦水平安裝，干式空心串聯(lián)電抗器的布置推薦水平安裝，應避免三相疊裝應避免三相疊裝 布置空心電抗器時，要避開繼電保護和微機布置空心電抗器時，要避開繼電保護和微機室?？招碾娍蛊髦苓厜w的金屬結(jié)構(gòu)件及地室。空心電抗器周邊墻體的金屬結(jié)構(gòu)件及地下接地體均不得呈金屬閉合環(huán)路狀態(tài)，避免下接地體均不得呈金屬閉合環(huán)路狀態(tài)，避免電抗器損壞。電抗器損壞。 干式空心串聯(lián)電抗器的電源引入線，應軟連干式空心串聯(lián)電抗器的電源引入線，應軟連接。接。 21第三節(jié)第三節(jié) 高壓并聯(lián)電容

19、器組常規(guī)設(shè)計高壓并聯(lián)電容器組常規(guī)設(shè)計第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題一、電壓對電容器的影響一、電壓對電容器的影響（一）電壓對電容器的影響（一）電壓對電容器的影響 運行電壓過高，會使電容器過負荷發(fā)熱量增加，絕緣加速老化，導致?lián)p壞或縮短使用壽命，反之，如果運行電壓過低，會影響電容器無功出力是不經(jīng)濟的。因此，在日常運行中要加強電壓監(jiān)視，控制好運行電壓。（二）電容器的最高工作電壓（二）電容器的最高工作電壓電容器額定電壓選擇電容器額定電壓選擇應考慮應考慮:電網(wǎng)處的運行電壓、運行中承受的長期工頻過電壓、串聯(lián)電抗器引起的運行電壓升高。電容器組的投入而引起的母線電壓升高、諧波引起的電

20、容器端電壓升高、一相中電容器串聯(lián)段之間的電容器偏差引起電壓升高、外熔絲熔斷引起的電容器缺臺運行、星形接線中性點不接地電容器組三相電容不平衡引起的中性點電位偏移導致電容器電壓升高。22u 電網(wǎng)運行電壓的允許范圍：滿足GB12325-1990電能質(zhì)量供電電壓允許偏差的規(guī)定 。u電容器允許過電壓：按右表要求。u電容器額定電壓與電網(wǎng)運行電壓的關(guān)系：國標規(guī)定電容器額定電壓應不低于該電容器所要接入電網(wǎng)的最高運行電壓，還需考慮接入電容器后所引起的電壓升高。因此，所選的電容器額定電壓應略高于電網(wǎng)額定電壓。一、電壓對電容器的影響一、電壓對電容器的影響電容器和電容器元件的工頻穩(wěn)態(tài)過電壓和相應的電容器和電容器元件的

21、工頻穩(wěn)態(tài)過電壓和相應的運行時間運行時間工頻過電壓倍數(shù)持續(xù)時間說明1.05連續(xù)1.10每24h中8h1.15每24h中30min系統(tǒng)電壓調(diào)整與波動1.205min輕荷載時電壓升高1.301min3標準對電容器運行電壓的要求標準對電容器運行電壓的要求23第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題二、電流對電容器的影響二、電流對電容器的影響 國家標準規(guī)定電容器應能在有效值為1.3In的穩(wěn)定電流下運行。 在實際的供電網(wǎng)絡中，運行電壓的升高和電源電壓中的諧波往往是同時存在的。如果要求電容器的實際無功功率不超過額定無功功率的l35倍，則允許運行電壓升高和允許某次諧波分量的大小兩者之間是互相

22、限制的。若運行電壓太高，可調(diào)整變壓器分接頭或在電壓過高時將電容器退出運行，如電流增大，卻沒有伴隨電壓增高時，說明存在高次諧波電流，應采取限制諧波的措施，如大功率整流器近旁安裝交流濾波器，整流裝置多極化。當諧波源影響到電容器安全運行時，可在電容器回路中裝串聯(lián)電抗器。24第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題三、溫度對電容器的影響三、溫度對電容器的影響電容器和大部份其他電氣設(shè)備（變壓器、發(fā)電機）不同，它通常都在滿負荷下較長時間運行的，而其他電氣設(shè)備則負荷隨時變化，溫升也隨之增高或降低，因此電容器是不能從日負荷變化而使平均溫升較低的特性中得到好處。另一方面電容器的絕緣介質(zhì)又在較高

23、場強下運行。如長時間在高場強和高溫下運行將導致電容器逐漸劣化、介質(zhì)擊穿、或因介質(zhì)損耗的增加，熱平衡破壞造成熱擊穿縮短使用壽命，因此電容器制造設(shè)計的運行溫升較其他電氣設(shè)備的溫升要低些。25第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題 電容器組在投入時會出現(xiàn)涌流，涌流的頻率較高，可達幾百到幾千赫，幅值比電容器正常工作電流大幾倍到幾十倍，但持續(xù)時間很短，小于20ms。涌流過大可能造成高壓斷路器觸頭熔焊、燒損；涌流產(chǎn)生的電動力可能會使零件損壞；也可能給電流互感器和串聯(lián)電抗器造成絕緣損傷。 電容器涌流由工頻部分和高頻部分組成。 限制涌流的有效措施是在電容器組上串聯(lián)合適的電抗器。四、合閘涌流

24、問題四、合閘涌流問題26第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題五、分閘過電壓問題五、分閘過電壓問題分閘過電壓截流過電壓分閘重燃過電壓無故障單相重燃帶故障單相重燃兩相重燃27第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題1電容器容量與諧波放大關(guān)系電容器容量與諧波放大關(guān)系電容器在實現(xiàn)分組運行后，要防止它在投切過程中發(fā)生有害的諧振和不適當?shù)闹C波放大，必須正確選擇各安裝處的電容器分組容量。在不同的短路容量下，投入相同容量的電容器，使母線電壓上升的幅值不同，短路容量越小，上升幅度越大。電容器組對諧波和母線電壓的影響是隨著安裝處的不同而有所區(qū)別的。因此，對電容器分組容量的確

25、定不能統(tǒng)一規(guī)定，要視具體情況而定。2高次諧波共振過電壓高次諧波共振過電壓供電網(wǎng)絡的阻抗和電容器組的電容可以看成一個RLC的串聯(lián)回路，如果回路中某次諧波的諧振頻率等于回路的固有頻率時，回路就會發(fā)生諧振。3采取限制措施采取限制措施在電容器回路中串聯(lián)一電抗器。六、諧波問題六、諧波問題28第四節(jié)第四節(jié) 高壓并聯(lián)電容器運行問題高壓并聯(lián)電容器運行問題第五節(jié)第五節(jié) 高壓并聯(lián)電容器裝置設(shè)備選型高壓并聯(lián)電容器裝置設(shè)備選型高壓并聯(lián)電容器裝置設(shè)備選型高壓并聯(lián)電容器裝置設(shè)備選型并聯(lián)電容器單臺熔絲的選擇并聯(lián)電容器單臺熔絲的選擇真空斷路器的選擇真空斷路器的選擇串聯(lián)電抗器的選擇串聯(lián)電抗器的選擇放電線圈選擇放電線圈選擇避雷器

26、的選擇避雷器的選擇29一、使用階梯補償電容器的意義一、使用階梯補償電容器的意義 根據(jù)電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導則 SD325-1989第5.7之規(guī)定，110KV變電站無功補償設(shè)備的配置容量可按變電站變壓器容量的10%-30%配置。但是為了節(jié)省占地面積和減少投資，造成無功補償?shù)闹份^少，有效補償?shù)慕犹菪赃^大。在輕負荷情況下，需要補償?shù)臒o功容量減小，但由于補償電容器的組的容量偏大，電容器投入后出現(xiàn)過補，切除后系統(tǒng)又缺少無功，造成電容器開關(guān)頻繁投切，影響電網(wǎng)安全運行。為此供電單位和廠家協(xié)商制造出抽頭式集合電容器，從抽頭上運行，以滿足輕負荷時無功的需要。第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的

27、階梯補償30二、階梯補償電容器接線方式二、階梯補償電容器接線方式第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償容器組一次接線圖容器組一次接線圖X1X2C1 C2G1G2 當隔離刀閘G1、G2斷開時，電抗器X1、X2與電容器C1串聯(lián)運行，投入容量為半容量，用以滿足較輕負荷時無功的需要； 當G1、G2合上時，電容器C1、C2并聯(lián)與電抗器X1串聯(lián)運行，電抗器X2被短接，投入容量為全容量，用以滿足較大負荷時用戶的需要。31三、階梯補償電容器在實際運行中的問題階梯補償電容器在實際運行中的問題1從保護上看，根據(jù)接線情況，當采用抽頭運行時，保護定值需要調(diào)整，如采用兩套保護，也是不合理的。2從產(chǎn)品本身

28、看，元件內(nèi)熔絲特性是按整臺考慮的，當采用抽頭運行時，每串聯(lián)段上的并聯(lián)元件數(shù)將只有原設(shè)計的二分之一，元件故障時，并聯(lián)元件的放電能量不足以在規(guī)定時間內(nèi)熔斷故障元件的熔絲，可導致斷口重燃，損壞更多元件或整個單元。3如果配有串聯(lián)電抗器，必須配用兩組小容量電抗，以供改變運行容量時用。單用一組固定電抗率的電抗器，是不能滿足改變運行容量的要求的。 4抽頭式集合并聯(lián)電容器，不可能象有載調(diào)壓變壓器那樣方便調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時需停電操作，由于各地運行部門的制度不同，不少地方不允許運行人員操作，每次操作都要動用修試人員。操作次數(shù)多了，很難避免接線柱頭松動或接線錯誤，甚至導致滲漏油或燒損，此例事故在系統(tǒng)已發(fā)生多次，嚴重影響系

29、統(tǒng)安全運行。第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償32四、電容器回路加調(diào)壓器調(diào)容問題四、電容器回路加調(diào)壓器調(diào)容問題33第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償1.1.電容器自動調(diào)節(jié)裝置的原理電容器自動調(diào)節(jié)裝置的原理一次電壓調(diào)節(jié)器YHLH二次微機控制器主變分接開關(guān)電容器母線母 線12345系統(tǒng)一次接線圖系統(tǒng)一次接線圖電容器自動調(diào)節(jié)裝置工作原理框圖電容器自動調(diào)節(jié)裝置工作原理框圖（二）電容器調(diào)節(jié)裝置的主要功能（二）電容器調(diào)節(jié)裝置的主要功能u將固定電容器組無功輸出容量通過電壓調(diào)節(jié)器檔位切換而細化，使補償電網(wǎng)的無功容量根據(jù)無功負荷變化情況逐漸緩慢調(diào)節(jié)，避免嚴重的過補償或欠補

30、償現(xiàn)象。u減小了在投切電容器開關(guān)過程中產(chǎn)生較大的涌流和過電壓對電網(wǎng)運行的不良影響。由于電容器兩端電壓的突變量越大，涌流就越大。所以用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電容器兩端的電壓，電壓的改變量較小，所以涌流也較小。u減少電容器開關(guān)頻繁動作，延長了電容器開關(guān)的使用壽命。34第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償（三）電容器自動調(diào)節(jié)裝置技術(shù)性能要求（三）電容器自動調(diào)節(jié)裝置技術(shù)性能要求根據(jù)斷路器位置和變壓器電流潮流方向自動識別變電站一次設(shè)備的運行方式，包括主變運行方式（并列、分列、單臺帶全站10kV等）和電容器組的運行方式；應按無功優(yōu)先的原則，即優(yōu)先投切電容器組實現(xiàn)無功就地基本平衡。在此基礎(chǔ)上，滿足母線

31、電壓曲線要求，進行變壓器有載分接開關(guān)檔位的自動調(diào)節(jié)。裝置采樣精度必須滿足靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件DL 478-92的要求。電壓測量誤差0.5%；電流測量誤差0.5%；有功功率、無功功率測量誤差2.0%；時鐘誤差1s/24h。并按設(shè)置的時間延時，準確準時動作。35第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償（四）慎重選用電容器自動調(diào)節(jié)裝置（四）慎重選用電容器自動調(diào)節(jié)裝置1電容器自動調(diào)節(jié)裝置一次部分相當于一臺有載調(diào)壓變壓器，其成本非常昂貴。雖然其減少了電容器開關(guān)的投切次數(shù)，延長了電容器開關(guān)的使用壽命。但是電容器開關(guān)的投切次數(shù)減少是建立在增加了電壓調(diào)節(jié)器的檔位開關(guān)動作次數(shù)之上

32、，所以應從價格和功效上綜合考慮。2從上述電容器自動調(diào)節(jié)裝置的原理來看此類裝置的應用地點應該是有投切振蕩問題的變電站，即由于變電站占地面積有限，將本應配置2臺電容器而只配置了1臺，造成無功設(shè)備容量選擇過大以及變電站負荷變化頻繁的變電站。 但是由于此類裝置成本昂貴，加之增加了一次設(shè)備的維護量和電壓調(diào)節(jié)器自身的有功損耗，所以要慎重選用電容器自動調(diào)節(jié)裝置。36第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償（五）新投變電站電容器選取應合理（五）新投變電站電容器選取應合理37第六節(jié)第六節(jié) 并聯(lián)電容器的階梯補償并聯(lián)電容器的階梯補償35-220kV變電站無功補償裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T5242-20

33、10）規(guī)定110kV變電站無功補償裝置單組電容器不宜大于6Mvar. 國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置技術(shù)原則第7.2條規(guī)定 ：“110（66）kV變電站單臺主變壓器容量為40MVA及以上時，每臺主變壓器應配置不少于兩組的容性無功補償裝置.當在主變壓器的同一電壓等級側(cè)配置兩組容性無功補償裝置時，其容量宜按總無功容量的1/3和2/3進行配置”。一、并聯(lián)電容器裝置的驗收投運一、并聯(lián)電容器裝置的驗收投運（一）驗收1外觀檢查2設(shè)備完好性檢查3運行要求核實4對成組安裝的并聯(lián)電容器的要求5電容器裝置驗收時應提交的資料38第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理（二）投運（二）投運 電

34、容器組電纜投運前應定相，應檢查電纜頭接地良好，并有相色標志。兩根以上電纜兩端應有明顯的編號標志，帶負荷后應測量負荷分配是否適當。在運行中需加強監(jiān)視，一般可用紅外線測溫儀測量溫度，在檢修時，應檢查各接觸面的表面情況。停電超過一個星期不滿一個月的電纜，在重新投入運行前，應用搖表測量絕緣電阻。電力電容器組新裝投運前，除各項試驗合格并按一般巡視項目檢查外，還應檢查放電回路，保護回路、通風裝置應完好。構(gòu)架式電容器裝置每只電容器應編號，在上部三分之一處貼4550試溫蠟片。 設(shè)備新投運時應在額定電壓下合閘沖擊三次，每次合閘間隔時間5分鐘，應將電容器殘留電壓放完時方可進行下次合閘。39第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電

35、容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理二、并聯(lián)電容器裝置的運行操作二、并聯(lián)電容器裝置的運行操作（一）運行操作（一）運行操作 電容器停用時，應先拉開斷路器，再拉開電容器側(cè)隔離開關(guān)，后拉開母線側(cè)隔離開關(guān)。投入時的操作順序與此相反。電力電容器組的斷路器一次合閘不成功，必須待5min后再進行第二次合閘，事故處理亦不得例外。全所停電及母線系統(tǒng)停電操作時，應先拉開電力電容器組斷路器，再拉開各饋路的出線斷路器。全站恢復供電時，應先合各饋路的出線斷路器，再合電力電容器組斷路器，禁止空母線帶電容器組運行。變電所全所停電或接有電容器的母線失電壓時，應先拉開該母線上的電容器斷路器，再拉開線路斷路器，來電后根據(jù)母線電

36、壓及系統(tǒng)無功功率補償情況最后投人電容器。40第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理 遇有下列情況時，應退出電容器：電容器發(fā)生爆炸；接頭嚴重發(fā)熱或電容器外殼示溫蠟片熔化；電容器套管發(fā)生破裂并有閃絡放電；電容器嚴重噴油或起火；電容器外殼明顯膨脹，有油質(zhì)流出或三相電流不平衡超過5%以上，以及電容器或電抗器內(nèi)部有異常聲響；當電容器外殼溫度超過55，或室溫超過40時，采取降溫措施無效時；密集型并聯(lián)電容器壓力釋放閥動作時。41第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理（二）出現(xiàn)下列情況時須將并聯(lián)電容器組立即停運出現(xiàn)下列情況時須將并聯(lián)電容器組立即停運42第七節(jié)第七

37、節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理三、并聯(lián)電容器裝置的巡檢三、并聯(lián)電容器裝置的巡檢（一）（一）日常巡檢日常巡檢序號巡視內(nèi)容及標準備 注1檢查瓷絕緣有無破損裂紋、放電痕跡，表面是否清潔。2母線及引線是否過緊過松，設(shè)備連接處有無松動、過熱。3設(shè)備外表涂漆是否變色，變形，外殼無鼓肚、膨脹變形，接縫無開裂、滲漏油現(xiàn)象，內(nèi)部無異聲。外殼溫度不超過50。4電容器編號正確，各接頭無發(fā)熱現(xiàn)象。5熔斷器、放電回路完好，接地裝置、放電回路是否完好，接地引線有無嚴重銹蝕、斷股。熔斷器、放電回路及指示燈是否完好。6電容器室干凈整潔，照明通風良好，室溫不超過40或低于-25。門窗關(guān)閉嚴密。7電抗器附近

38、無磁性雜物存在；油漆無脫落、線圈無變形；無放電及焦味；油電抗器應無滲漏油。8電纜掛牌是否齊全完整，內(nèi)容正確，字跡清楚。電纜外皮有無損傷，支撐是否牢固電纜和電纜頭有無滲油漏膠，發(fā)熱放電，有無火花放電等現(xiàn)象。 （二）特殊巡檢（二）特殊巡檢43第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理序號巡視內(nèi)容及標準備 注1雨、霧、雪、冰雹天氣應檢查瓷絕緣有無破損裂紋、放電現(xiàn)象，表面是否清潔；冰雪融化后有無懸掛冰柱，樁頭有無發(fā)熱；建筑物及設(shè)備構(gòu)架有無下沉傾斜、積水、屋頂漏水等現(xiàn)象。大風后應檢查設(shè)備和導線上有無懸掛物，有無斷線；構(gòu)架和建筑物有無下沉傾斜變形。2大風后檢查母線及引線是否過緊過松，設(shè)

39、備連接處有無松動、過熱。3雷電后應檢查瓷絕緣有無破損裂紋、放電痕跡，4環(huán)境溫度超過或低于規(guī)定溫度時，檢查溫蠟片是否齊全或熔化，各接頭有無發(fā)熱現(xiàn)象。5斷路器故障跳閘后應檢查電容器有無燒傷、變形、移位等，導線有無短路；電容器溫度、音響、外殼有無異常。熔斷器、放電回路、電抗器、電纜、避雷器等是否完好。 6系統(tǒng)異常（如振蕩、接地、低周或鐵磁諧振）運行消除后，應檢查電容器有無放電，溫度、音響、外殼有無異常； 44第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理 四、并聯(lián)電容器裝置的維護四、并聯(lián)電容器裝置的維護 （一）日常維護（一）日常維護 連接電容器的金具應使用銅螺母，且無燒傷損壞，連接緊

40、固。固定金具使用鋁制金具，無裂紋，尺寸合適。電容器本體的引出線端連接用的螺母、墊圈應齊全，外殼無顯著變形。瓷件應完好無破損。導電桿無彎曲變形。接地應可靠，接地螺絲應緊固。電容器編號應向外，銘牌應完整，聯(lián)接母線應平整無彎曲。熔斷器無斷裂、虛接，熔斷器規(guī)格應符合設(shè)備要求。放電線圈瓷套無破損，油位應正常，無滲漏現(xiàn)象，二次接線應緊固。干式電抗器外觀檢查完好，絕緣層無破損；支持瓷柱應無破裂；接線板螺絲緊固并無發(fā)熱現(xiàn)象。（二）定期維護（二）定期維護 按照裝置校驗檢修工藝標準對所用裝置進行校驗。操作回路檢查包括：手分手和回路；開關(guān)防跳回路；開關(guān)壓力試驗。傳動試驗包括：模擬故障查看保護動作行為、斷路器動作是否

41、正確；模擬故障查看就地信號是否正確；模擬故障查后臺機、遠方監(jiān)控系統(tǒng)顯示情況、光子牌顯示是否正確。核對定值包括：打印定值單與最新保護定值通知單進行核對正五、并聯(lián)電容器裝置的定期預試五、并聯(lián)電容器裝置的定期預試45第七節(jié)第七節(jié) 高壓并聯(lián)電容器的運行管理高壓并聯(lián)電容器的運行管理預試周期檢查項目檢查內(nèi)容方法判斷措施1、15年2、吊芯修理后相間和極對殼絕緣電阻自行規(guī)定1.采用2500V兆歐表僅對有六個套管的三相電容器測量相間絕緣電阻1、投運后1年內(nèi)2、15年3、吊芯修理后電容值每相電容值偏差應在額定值的5%+10%的范圍內(nèi)，且電容值不小于出廠值的96三相中每兩線路端子間測得的電容值的最大值與最小值之比不大于1.06每相用三個套管引出的電容器組，應測量每兩個套管之間的電容量，其值與出廠值相差在5范圍內(nèi)1、必要時2、吊芯修理后相間和極對殼交流耐壓試驗試驗電壓為出廠試驗值的75僅對有六個套管的三相電容器進行相間耐壓1、15年2、吊芯修理后絕緣油擊穿電壓（KV）運行油15KV以下251535KV3066220KV35330KV45500 KV50按